JP2716208B2 - 液体発射薬の燃焼方法 - Google Patents
液体発射薬の燃焼方法Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A1/00—Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
- F41A1/04—Missile propulsion using the combustion of a liquid, loose powder or gaseous fuel, e.g. hypergolic fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
- F42B5/18—Caseless ammunition; Cartridges having combustible cases
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Description
る。
弾丸を飛翔させる射撃方法には、モリソン、W.F.他「Li
quid Propellant Guns」(US Army Ballistic Research
Laboratorie Technical Report BRL−TR−2853,198
7.)に紹介されているように、一括装填式(bulk loade
d system)と再生注入式(regenerative injection sys
tem)とがある。一括装填式は、薬室内に液体発射薬が
そのまま注入され、点火器により着火される。この場合
は、点火中に液体発射薬の中に燃焼ガスによる空洞が発
生し、この空洞の中に発生する圧力が弾丸が進行する圧
力以上に増大することにより、弾丸は銃又は砲身内を移
動し発射される。
室と、その後にある液体発射薬貯蔵部とが、ピストンに
より分割されており、燃焼過程で液体発射薬がピストン
のノズルを通して燃焼室に連続的に十分に分散した状態
になって供給され、燃焼し、薬室内の圧力を増大させ砲
弾丸を発射させる。
体発射薬の燃焼特性をシュミレートする試験方法があ
る。その試験方法としては、G.Klingenberg他、「Inves
tigation of the Combustion of Liquid Gun Propellan
ts in Closed Chambers」(Propellants,Explosives,Py
rotechnics 12,133−136[1987])に記載されているよ
うに、密閉ボンブにそのまま液体発射薬を貯めた状態で
着火燃焼させる方法がある。
砲身に与えるエロージョン性を射撃を行わずに測定する
方法に、高温高圧の燃焼ガスをノズルから吹き出させ、
そのノズル径の増加を測定するエロージョンボンブが用
いられているが、液体発射薬については公知の従来技術
は特に存在していなかった。
填式は、燃焼の経過とともに弾丸の移動中液体発射薬は
液体表面を通過する高速度ガスによって界面が乱され、
流体力学的な不安定性を生じ、薬室圧力と弾丸初速に大
きな変動が生じるという欠点がある。又、それにより薬
室が破壊され爆発事故を起こすこともあり実用化には至
っていない。
り燃焼がコントロールでき、薬室圧力と弾丸初速につい
て安定した結果が得られる利点があるが、反面構造が複
雑になるという欠点があり、又、従来の銃又は砲システ
ムを用いることはできず、これもまだ実用化には至って
いない。
燃焼方法も、液体発射薬を貯めた状態で燃焼させるため
に液表面から燃焼が伝っていき、燃焼開始から終了まで
の時間を長く要し、銃又は砲による射撃時のように、高
速度ガスにより界面が乱され液滴が飛散する現象が起き
ず、実際の射撃時の燃焼形態と異り、燃焼形態のシミュ
レーションが困難であった。
システムの特殊な構造を必要とせず、従来の銃又は砲を
用いて薬室内にある薬莢中に均一に分散した液体発射薬
を燃焼させることにより、安定した薬室圧力と弾丸初速
を得ることを可能にするものである。
の燃焼も同様の方法で実際の射撃における燃焼と良く似
た燃焼形態を作り出すことを可能とし、シュミレーショ
ンを可能にしようとするものである。
いて、薬室内に液体発射薬を多孔質の可燃性担体に含浸
させた状態で、液体発射薬と担体とを同時に燃焼させる
液体発射薬の燃焼方法である。
テムでは安定的な薬室圧力と弾丸初速を得て弾丸を飛翔
させることを可能にし、また、密閉ボンブ及びエコージ
ョンボンブでは再現性の良い理想的な燃焼のコントロー
ルができるものである。
ス、スポンジ状のウレタン、繊維状のセルロースなどが
あるが、これらに限定されるわけではなく、使用する液
体発射薬と親和性を有し、薬室内の空間部でその担体に
含浸させた液体発射薬を均一に分散できる可燃性の多孔
質体であれば良い。その形状は薬室の全体を占める薬室
と同一の形状かまたは薬室の少くとも一部を占めて薬室
形状とは異る形状であっても良い。好ましくは含浸させ
た液体発射薬の保持と、良好な分散状態を得るために、
材料の真比重から見掛比重を差引いた値と、真比重との
比で示される空隙率95〜99.5%、また、発射薬として適
正な燃焼時間を得るための初期着火面積を決める担体の
比表面積0.5〜1.5m2/gを有するものが良好である。
ウムナイトレートを酸化剤として、燃焼成分に、トリエ
タノールアンモニウムナイトレート又はトリメチルアン
モニウムナイトレート、エタノールアンモニウムナイト
レート、トリエチルアンモニウムナイトレート、イソプ
ロピルアンモニウムナイトレート、プロピレングリコー
ルジナイトレート等を用いた、酸化剤と複数の燃焼成分
の混合水溶液を使用するが、一液性の液体発射薬であれ
ば使用できる。酸化剤として硝酸アンモニウム及び過塩
素酸アンモニウムなどを混合することも可能であり、特
に上記のものに限定されるものではない。
填式のように薬室内に液体発射薬がそのまま注入される
ものではなく、また、再生注入式のように連続的に液体
発射薬の液滴が注入されるものでもない全く新しい液体
発射薬の燃焼方法である。
ことにより、薬室内に分散した液体発射薬の液の厚さを
任意に決めることができ、その結果、射撃においては一
括装填式のように液体発射薬の液貯りが、燃焼ガスによ
って界面が乱され、不安定な大きさの液滴が飛散し燃焼
するのではなく、燃焼の最初から最適な着火面積と液の
厚さを決めているので、理想的な燃焼形態を得ることが
でき、あたかも再生注入式の液滴状態の液体発射薬が燃
焼しているように安定した再現性の良い薬室圧力と弾丸
初速を得ることができる。
又は砲システムを必要とせず、従来の銃又は砲システム
をそのまま使用できる点にある。
においても、実際の射撃における燃焼と良く似た燃焼形
態をつくり出すことができ、より実際の射撃値に近いシ
ュミレーショを可能にするものである。これは、各種液
体発射薬のもつ性能を簡単にかつ確実に評価することが
できるもので、新しい液体発射薬の研究、開発用に特に
有効である。
1図は銃システムの薬室内で液体発射薬を多孔質のスポ
ンジ状セルロース担体に含浸させて、燃焼させ、射撃を
行うものである。
液体発射薬を多孔質のポリウレタンフォームの担体に含
浸させて燃焼試験を行うものである。
ジョン性をシミュレートするエロージョンポンプシステ
ムの薬室内で液体発射薬を多孔質スポンジ状セルロース
担体に含浸させて燃焼ガス吹出口に取付けられたテスト
ピースでエロージョン性の試験を行うものである。
る。第1図において1は口径12.7mmの銃身、2は弾丸
(M2弾)であり、この弾丸2は薬室8を形成する薬莢4
を備えている。薬室8内には、液体発射薬を含浸させた
担体3が充填されている。液体発射薬はヒドロキシルア
ンモニウムナイトレート、トリエタノルアンモニウムナ
イトレート及び水の混合重量比63.2:20:16.8よりなるも
のであり、担体は、多孔質のスポンジ状セルロース(空
隙率97%、比表面積0.9m2/g)のものである。
7.51gであり、担体は薬莢の形状に形成したものを0.7g
用いた。
発射薬の変質を防止するために金属表面に通常用いられ
る高分子被膜のアセチルセルロースを薄くコーティング
した。又、第1図中、5は撃針、6は点火器、7は薬室
圧力測定孔、9は弾丸初速測定用ルミラインスクリーン
である。
データを表1に示す。薬室圧力は銅柱(OLIN CORPORATI
ON製)で測定し、弾丸初速は銃口付近に設置したルミラ
ンインスクリーン[東京電気特器(株)製]により測定
した。
性をシュミレートする方法を示すものである。
を有し、該薬室11内に液体発射薬を含浸させた担体12が
充填してある。なお、第2図中13は点火器、14はピエゾ
センサーである。液体発射薬はヒドロキシアンモニウム
ナイトレート、トリエチアンモニウムナイトレート及び
水の混合重量比68.4:11.8:19.8のものを用い、担体とし
ては多孔質のポリウレタンフォームを用いた。かかる液
体発射薬35gを空隙率99%、比表面積1.2m2/gの担体3.5g
に含浸させ、薬室容積250ccの中に、担体を薬室形状に
合せて成形したものを充填し、燃焼試験を行った。圧力
変化はピエゾセンサーで測定した。
から1000kg/cm2までの燃焼時間は2msであった。
に薬室16を有し、該薬室16内には液体発射薬を含浸させ
た担体17が充填してある。18は燃焼ガスの吹出し口19を
有するテストピースで、吹出し口19の後方には100kg/cm
2の圧力で吹き破れる破裂板20が設置してある。なお、
第3図中、21は点火器、22はピエゾセンサーである。
トレート、トリエタノールアンモニウムナイトレート及
び水の混合重量比60.8:19.2:20.0のものを用い、担体と
しては多孔質のスポンジ状セルロースを用いた。かかる
液体発射薬14gを、空隙率97%、比表面積1.3m2/gの担体
1.4gで1辺5mmの立方体に切断したものの複数個に含浸
させ、薬室容積100ccのエロージョンボンブ中に装填し
て燃焼させ、燃焼ガスの吹出し口19を設けてある内径5m
mの銃身を想定したテストピース18(材質SNCM420)に与
えるエロージョン性を測定した。
拡大値は1mm以下であった。
多孔質の可燃性担体に予め含浸させて薬室内に装填して
おくか、あるいは薬室内にあらかじめ装填した多孔質可
燃性担体に液体発射薬を含浸させて燃焼させるため、燃
焼の最初から最適な着火面積と液体発射薬の量を決める
ことができ、その結果、安定した液体発射薬の燃焼が得
られる。そして、液体発射薬専用の銃又は砲システムを
必要とせずに、従来の銃又は砲システムを用いて弾丸を
飛翔させることができる。
砲身内部に異物が残らず、連続射撃が可能である。
定した燃焼試験や、エロージョンボンブを用いて液体発
射薬の射撃を想定した銃身に与えるエロージョン性を測
定することも可能である。
施例3のそれぞれ説明図である。 1……銃身、2……弾丸、 3,12,17……液体発射薬を含浸させた担体、 4……薬莢、5……撃針、6,13,21……点火器、 7……薬室圧力測定孔、8,11,16……薬室、 9……弾丸初速測定用ルミラインスクリーン、 10……密閉ボンブ本体、14,22……ピエゾセンサー、 15……エロージョンボンブ本体、 18……テストピース、19……燃焼ガス吹出し口、 20……破裂板。
Claims (1)
- 【請求項1】液体発射薬を薬室内で燃焼させる方法にお
いて、薬室内に液体発射薬を多孔質の可燃性担体に含浸
させた状態で、液体発射薬と担体とを同時に燃焼させる
ことを特徴とする液体発射薬の燃焼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1144029A JP2716208B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 液体発射薬の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1144029A JP2716208B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 液体発射薬の燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0311297A JPH0311297A (ja) | 1991-01-18 |
JP2716208B2 true JP2716208B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=15352671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1144029A Expired - Lifetime JP2716208B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 液体発射薬の燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2716208B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10954081B1 (en) | 2019-10-25 | 2021-03-23 | Dexterity, Inc. | Coordinating multiple robots to meet workflow and avoid conflict |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1144029A patent/JP2716208B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0311297A (ja) | 1991-01-18 |
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